JAN KUCHARSKI
WPŁYW ZMNIEJSZENIA INTENSYWNOŚCI NITRYFIKACJI AZOTU W GLEBIE NA PLONOWANIE I SKŁAD CHEMICZNY KUKURYDZY
In sty tu t Chemizacji Rolnictwa ART w Olsztynie
Przy nawożeniu roślin azotem występują duże straty związane z w y m ywaniem tego składnika. Aby temu zapobiec, stosuje się wraz z nawo zami azotowymi inhibitony nitryfikacji [4]. Ich działanie zależy w du żym stopniu od warunków, w jakich się je stosuje.
Inhibitory nitryfikacji zmniejszają przeważnie koncentrację azotu
azotanowego w roślinach [4, 6, 7, 8, 11]. Natomiast ich w pływ na plo
nowanie roślin i zawartość pozostałych pierwiastków nie zawsze jest taki sam we wszystkich badaniach. K ilku autorów [6, 11] zanotowało negatywne oddziaływanie inhibitorów nitryfikacji na zbiory roślin, wielu jednak [13, 15, 16] potwierdza ich pozytyw ny wpływ.
Celem niniejszej pracy jest sprawdzenie oddziaływania jednego z naj lepszych inhibitorów nitryfikacji N -Serve [4] na plonowanie i skład che m iczny kukurydzy uprawianej na glebie m ułowo-torfowej.
METODYKA BADAŃ
Doświadczenie z kukurydzą przeznaczoną na zieloną masę przepro wadzono w 1976 r. w hali wegetacyjnej Akademii Rolniczo-Technicznej w Olsztynie, w wazonach typu M itscherlicha, w czterech powtórzeniach. W badaniach posłużono się glebą m ułow o-torfow ą (4,5 kg w każdym wazonie), zawierającą 37,5%> substancji organicznej, 5,76 mg przyswajal nego P i 4,32 mg przyswajalnego К na 100 g gleby, w której pH w
1 N KC1 wynosiło 7,2, a w wodzie — 7,5.
W doświadczeniu zastosowano jednorazowo przedsiewnie następujące dawki nawozów m ineralnych (w g/wazon): N — 2,0, P — 0,65, К — 2,0, Mg — 0,25, Cu — 0,05, Zn — 0,0165, Mn — 0,035, B — 0,0035, Mo — 0,005. Składniki te wprowadzono do gleby w następujących związkach: N —
(NH4)2S 04 oraz dla porównania w formie (NH2)2CO, P — К Н2Р 0 4, К —
KH2P 04+ K2S 0 4, Mg — M gS0 4 . 6H20 , Cu — C u S 04 - 5H20 , Zn —
Razem z nawozami azotowym i wprowadzono do gleby inhibitor
nitryfi-kacji — N -Serve 24 E, w następujących stężeniach: 0°/o, 2,5°/o, 5,0%
w stosunku do dawki azotu. N -Serve mieszano z mocznikiem oraz siar czanem amonu i po odparowaniu rozpuszczalnika tego preparatu nawozy otoczkowane inhibitorem dodawano do gleby.
Kukurydzę Kb-310 wysiano 27 maja 1967 r., po przerwaniu w każ dym wazonie pozostawiono 3 rośliny. W czasie wegetacji utrzym ywano wilgotność gleby na poziomie 60% maksymalnej pojemności wodnej. Po zbiorze roślin (31 lipca 1976 r.) z każdego wazonu pobrano próbki gleby
do analizy na zawartość N-NO3 oraz N-NH 4.
W zebranej zielonce z kukurydzy oznaczono: — N ogółem — metodą Kjeldahla [10],
— N białkowy — metodą Kjeldahla, białka strącano za pomocą
C u S 04 i NaOH [1],
— N -N 03 — kwasem fenolodwusulfonowym [10],
— N-NH4 — przez bezpośrednią destylację m ateriału roślinnego [1],
— P — metodą wanadowo-molibdenową [10],
— Mg — metodą Schachtschabela z żółcienią brylantową [14], — K, Ca, N a — metodą fotopłom ieniową [10],
— S — metodą Butersa i Chenery’ego [2].
Zawartość N-NH4 w glebie oznaczono odczynnikiem Nesslera, a
N-NO3 — kwasem fenolodwusulfonowym . Analizy przeprowadzono w
ekstraktach 1-procentowego roztworu K2S 04 [12]. Koncentrację przy
swajalnego fosforu i potasu ustalono metodą Egnera-Riehma, a ilość substancji organicznej — przez bezpośrednie spalanie próbek glebowych
w temperaturze 450°C [9].
OMÓWIENIE WYNIKÓW
Dodanie inhibitora nitryfikacji do mocznika i siarczanu amonu spo wodowało obniżenie plonu zarówno zielonej jak i suchej m asy kuku rydzy (tab. 1). Nieco silniej zmniejszało plon 5-procentowe niż 2,5-pro- centowe stężenie inhibitora. Średnie plony kukurydzy uzyskane na obiekcie nawożonym siarczanem amonu były zbliżone do tych, które otrzymano z obiektu, w którym jako źródło azotu stosowano mocznik. Natomiast zawartość azotu ogółem (tab. 2) była wyższa w roślinach na wożonych mocznikiem (2,95-2,99%) niż w zasilanych siarczanem amonu (2,39-2,46%). Zastosowanie razem z nawozami azotowym i N -Serve jako inhibitora nitryfikacji nie spowodowało w zasadzie żadnych zmian w za wartości azotu ogółem, azotu białkowego i azotanowego (tab. 2). Nato m iast wydatnie przyczyniło się do zwiększenia ilości azotu amonowego. Koncentracja tego składnika wskutek zastosowania inhibitora nitryfi
kacji w kukurydzy nawożonej siarczanem amonu wzrosła z 0,01 do
T a b e l a 1 P I or: kTiinirydsy гг c/w azen - Yf.elil o f. z:-“ i se i \ i c / p o t
N-SerT9 w р го с э п - c i e dawki N -S erve r a t e s i n % o f H STûxem n en;с nu euj.phato î i ' v ' d : •- U ro-л
5; d.la dawok N -Serve tfocm ï c ï 2T-Servo r a t e s św ież« tf"*?a f r e s h ricvÈter oucha л а в а d ry m a tte r i’rî-Vu ta c h a ш.гва
ci y y î-.a itv r :\?e>5h m a t t e ré îrie.ta u a e a cucha m asa dry m a t t e r
0 6 2 6 ,0 0 79*66 610 ,00 6 1 3 ,0 0 8 0 ,0 8 2 ,5 494*30 :-2,0 3 5 5 3 ,0 0 SO, 17 £ 2 6 ,1 5 5 5 ,5 0 5 ,0 4 S 6,00 5 0 ,0 3 3 5 0 ,0 0 4'V;-0 4 3 3 ,0 0 4 6 ,1 7 X d l a rc & sa ju nawozu Bean f o r th e k in d c f f e r t i l i s e r 535*43 C1,11 5 IT.. 33 -
-HUB d l a T /ep ó łd sia- ł m i a rc ć ls a ju na~ wo™ i daw ki N- -S o rv e 7.-SD t o s .i n t e r a c t i o n k in d o f f e r t i l i s e r and Tf-Str'ro .rato 5 1 ,9 0 4 ,8 1 5 1 , 90 4*01 ii -HUK ro C s a ju ÏÎS.ÂJ'SU LSI> l o t t b -э k in d o f f e r l i l i a e r 3 0 ,СО 2 ,7 7 3 0 ,6 0 2 ,7 7 » -Ш Р . d l a dawek 2 -S e rv e LS.0 f o r ïï-S e rv a Z * & 3 8 - - - - 3 7 ,3 0 3 ,4 0 T a b e l a 2 S k ła d chem iozny кцкигуОгу - C hem ical c crcp o E itio n o f m aize
H a w ó z F e r t i l i z e r Dawka 2T-3orve Сата:r to ź ć Vf % £„□* C o n te n t i n % o f d„m. n % Ïï-S c rv e **.to l n % N ogóism H - t o t a l N b ia łk o w y « - p r o v s in i ; ' *u 4 i! 1 i P i i7a Cci Mg s S i a r с ta n a a onu 0 2 ,3 9 2-02 0,02 ] 0,01 i 1. i С, i D 1 2 ,6 3 i 0 ,0 3 0 ,9 3 0 ,3 7 0,16 2 ,5 2 ,3 9 h ? 9 0,02 0 ,0 3 0 ,2 4 3 f 11 0 ,0 3 0 ,3 9 0 ,2 9 0 927 A sn cn iu n s u lp h a t e 5 ,0 2 ,4 6 2 , 0 2 0 ,0 2 0 ,0 4 0 ,2 4 3 ?65 0 0 0 , 9 9 0 ,2 9 0 ,2 7 ■M ocanik 0 2 ,9 9 0 ,0 3 0 ,0 3 0 ,2 4 3,0 1 0 903 1 .2 7 0 ,3 5 0 ,1 8 U rea 2 ,5 2 ,9 9 1 ,9 6 0 ,0 3 0 ,0 6 0 ,2 5 3 ,4 0 0 ,0 3 1 ,2 7 0 ,3 6 0 f 1? 5 в 0 2 ,S 5 2 ,0 1 0 503 0„09 0 ,2 5 4 ,0 0 0 ,0 3 1 .2 3 0 ,3 1 0 ,2 4
Jak wiadomo z literatury [4, 6, 7, 8, 11], badany inhibitor nitryfikacji
przeważnie obniżał w roślinach akumulację N-NO3. W omawianym doś
wiadczeniu takiego działania N-Serve nie stwierdzono, co jest prawdo podobnie wynikiem niskiej koncentracji tej form y azotu w kukurydzy.
Zawartość bowiem N -N 03 w roślinie wahała się od 0,02% do 0,03%.
Tak niska koncentracja azotanów w roślinie jest bardzo korzystna z punktu widzenia żywienia zwierząt.
ku-kurydzy kszatłowała się w granicach 0,19-0,25%, przy czym m ały wzrost jego ilości (z 0,19 do 0,24%>), pod w pływ em działania N-Serve, zanotowano tylko w roślinach nawożonych siarczanem amonu. Zawar tość potasu wahała się w granicach 2,68-4,0%, w zależności od dawki inhibitora i rodzaju zastosowanego nazowu azotowego. Wyższa kon centracja potasu, podobnie jak azotu, była w kukurydzy nawożonej mocz nikiem niż w zasilonej siarczanem amonu. Dodanie do nawozów azoto wych N -Serve przyczyniło się do zwiększenia ilości tego pierwiastka w kukurydzy nawożonej siarczanem amonu z 2,68 do 3,65%, a w żywionej m ocznikiem z 3.01 do 4,0%. Wyższa dawka inhibitora (5%) powodowała silniejsze zwiększenie koncentracji potasu niż dawka niższa (2,5%).
Wzrost w roślinach ilości potasu wskutek zastosowania inhibitorów nitryfikacji otrzymali tylko niektórzy badacze [16]. Większość tego nie potwierdziła [6, 15] bądź zanotowała spadek jego zawartości. D i b b i W e l c h [ 3 ] w badaniach przeprowadzonych z kukurydzą stwierdzili, że w pływ N-Serve na koncentrację potasu jest ściśle związany z dawką nawozu potasowego. M ianowicie, po wprowadzeniu do gleby N-Serve na niższym nawożeniu potasem następuje zwiększenie ilości tego pier wiastka w roślinie, a na nawożeniu wyższym niew ielkie zmniejszenie. W naszych badaniach mimo zastosowania bardzo wysokiej dawki po
tasu (2 g K/wazon), nastąpił wzrost zawartości tego pierwiastka w roś linie pod w pływ em działania N-Serve.
W przeciwieństw ie do potasu zawartość sodu w kukurydzy układała się na niskim poziomie (0,03%) i nie zmieniała się ani w zależności od rodzaju nawozu azotowego, ani w zależności od dawki inhibitora nitryfi kacji.
Ogólnie znana jest tendencja, że pod w pływ em działania N -Serve zmniejsza się w roślinach stężenie wapnia i magnezu [5, 16]. W przed stawionym doświadczeniu własnym nie stwierdzono jednak żadnego w pływ u badanego preparatu na zawartość wapnia, natomiast jego od działywanie na koncentrację magnezu zależało od rodzaju nawożenia azotowego. W kukurydzy nawożonej mocznikiem inhibitor nitryfikacji nie w yw arł żadnego w pływ u na zawartość magnezu, a w zasilanej siar czanem amonu przyczynił się do zmniejszenia ilości tego pierwiastka z 0,37 do 0,29%.
Mało w literaturze jest danych na tem at w pływ u inhibitorów nitry fikacji na zawartość siarki w roślinach. Z niektórych badań [8] wynika, że N -Serve w pływ a w podobny sposób na koncentrację siarki, jak na zawartość fosforu, to znaczy że przeważnie przyczynia się do zwiększe nia jej ilości. Taką tendencję zanotowano również w omawianym do świadczeniu.
T a b e l a 3 P o b r a n ie m akroelem entór/ p rz e z k u kurydzę z wazonu
U ptake o f m a c ro e lem e n ts by n a iz e from p o t
Nawóz F e r t i l i z e r Dawka N -Serve N -Serve r a t e 56 N g P ms К 5 Na ь'-S Ca S Kg 6 3 S S ia r c z a n 0 1 ,9 0 151,35 2 ,1 3 2 3 ,5 0 0 , 7 9 0 ,2 9 0 ,1 3 amonu 2 .5 1,28 1 26,79 1 ,6 4 15,6 5 0 ,5 2 0 ,1 5 0 ,1 4 Ammoni uu s u lp h a t e 5 ,0 1,25 121,39 1 ,8 5 15,25 0 ,5 0 0 ,1 5 0 ,1 4 M ocznik 0 2,41 1 93,20 2*42 2 4 ,1 5 1 ,0 2 0 ,2 8 0 ,1 4 U rea 2 ,5 1 ,7 4 1 4 5 ,4 3 1 ,9 8 1 7,45 0 ,7 4 0 ,2 1 0 ,1 1 5 ,0 1 ,2 2 103,75 1 ,6 6 12 ,4 5 0 ,5 1 0 ,1 2 0 ,1 1
zawsze było m niejsze na obiektach, w których obok nawozów azoto wych stosowano N-Serve.
Jest to m iędzy innym i wynikiem słabszego plonowania kukurydzy na obiektach z inhibitorem nitryfikacji. W yjątek stanowi pobranie siarki przez rośliny nawożone siarczanem amonu, które było niezmienne nie zależne od tego, czy stosowano inhibitor.
Zawartość N-NO3 i N-NH4 w glebie po zbiorze kukurydzy wskazuje,
że N -Serve zastosowany w dawce 2,5% słabiej hamował nitryfikację azo tu w glebie niż w stężeniu 5Vo (tab. 4). Zarówno bowiem w glebie z do datkiem mocznika, jak i siarczanu amonu z 5-procentową dawką N -Serve notowano zawsze najwyższą zawartość azotu amonowego i najniższą azotanowego
T a b e l a 4 Z aw arto ść i po z a k c é e z e a iu d o ś w ia d c z a n ia z k u ta r y d z t
w mg/lOO s g le b y
C o n te n t o f Н-КО^ and a f t e r th e e x p e rim e n t w ith m aize l a mg 1C0 g o f s o i l d.ra. Nawóz F e r t i l i z e r Dawka N -S erve N -Serve r a t « % n-nh4 N-N03 N-NH^+ N-HO^ S ia r c z a n amonu 0 4 ,3 0 2 ,3 0 6*50 2 ,5 5 ,9 0 0 ,4 3 6 ,3 3 АтиимИма s u lp h a t e 5 ,0 9 ,3 0 0 ,3 4 9 ,6 4 M ocznik 0 3 ,1 0 1 ,6 0 4 ,7 0 U rea 2 ,5 0 4 ,8 0 1 ,2 0 6 ,0 0 5 ,0 1 3 ,7 0 0 ,7 3 1 4 ,4 3
Trzeba podkreślić, że badany inhibitor nitryfikacji działał skutecznie
przez 66 dni (taki okres minął między zastosowaniem inhibitora przed
założeniem doświadczenia a pobraniem próbek glebowych do analizy po zakończeniu wegetacji kukurydzy).
WNIOSKI
1. Na glebie m ułowo-torfowej, zawierającej 37,5% substancji orga nicznej, zastopowanie N-Serve w stężeniu 2,5 oraz 5.0% razem z m oczni kiem i siarczanem amonu w ysiewanym i w ilości 2 g N/wazon, spowodo wało statystycznie udowodniony spadek plonu kukurydzy.
2. Zmniejszenie intensywności procesu nitryfikacji w wyniku zasto sowania N-Serve spowodowało w kukurydzy, niezależnie od rodzaju na wożenia azotowego, zwiększenie ilości potasu, azotu amonowego, siarki, a w przypadku nawożenia siarczanem amonu, także fosforu, oraz zmniej szenie ilości magnezu. Nie wywarło natomiast żadnego w pływ u na za wartość azotu ogółem, azotu białkowego, azotu azotanowego, wapnia oraz sodu.
3. Wskutek zastosowania N -Serve kukurydza pobrała z gleby mniej azotu, fosforu, potasu, sodu, magnezu i wapnia oraz w przypadku na wożenia mocznikiem, również — siarki.
4. N -Serve skutecznie zmniejszał nitryfikację azotu amonowego w
glebie przez 66 dni. Silniej działał w stężeniu 5,0% niż w dawce 2,5%.
LITERATRUA
II] B i e ł o z i e r s k i A., P r o s k u r i a k o w N.: Ćwiczenia z biochemii. PWRiL, W arszawa 1954.
[2] B u t t e r s В. E., C h e n e r y E. M.: A rapid method for the determ ination of sulfur in soils and planta. Analyst. 54, 1959, 239-245.
[3] D i b b D. W., W e l c h L. F.: Corn grow th as affected by ammonium vs. n itrate absorbed from soil. Agron. J. 68, 1976, 89-94.
[4] G a s s e r J, K. H.: N itrification inhibitors — their occurrence, production and effects of their use on crop yields and composition. Soil and Fert. 33, 1970,
547-554.
[5] J u r k o w s k a H., W o j c i e c h o w i c z T., R o g ó ż A.: Wpływ kilku inhibi torów nitryfikacji na plonowanie roślin oraz na pobieranie niektórych skład ników pokarmowych. Acta A graria et Silvestria. Ser. A graria, 16, 1976, 21-35. [6] K i c k H., M a s s e n G. G.: Der Einfluss von Dicyandiamid und N-Serve in
V erbindung m it Am m onium sulfat als N-Dünger auf die N itrat- und Oxal säuregehalte von Spinat (Spinacia oleracea). Zeitsch. fü r Pflanz, und Boden. 135, 1973, 220-226.
[7] K u c h a r s k i J.: W pływ N -Sreve na plon białka i zawartości m ineralnych form azotu w kupkówce pospolitej. Zesz. nauk. ART Olszt. 1979, 26, 95-100. [8] K u c h a r s k i J.: Badania nad wpływem 2-chloro-6-(trójchlorometylo) pirydy ny na plonowanie i skład chemiczny roślin. Praca doktorska, Olsztyn 1977. [9] L i t y ń s k i T., J u r k o w s k a H., G o r l a c h E.: Analiza chemiczno-rolnicza.
[10] M etodyka badań w stacjach chemiczno-rolniczych. Cz. II. Badania m ateriału roślinnego. IUNG, Puław y 1972.
[11] M i l l s H. A. ? B a r k e r A. V., M a y n a r d D. N.: Effects of n itrap y rin on n itrate accum ulation in spinach. J. Am. Soc. Hort. Sei: 101, 1976, 202-204. [12] N o w o s i e l s k i О.: Metody oznaczania potrzeb nawożenia. PWRiL, W ar
szawa 1974.
[13] P r a s a d М.: Nitrogen nutrition and yield of sugarcane affected by N-Serve. Agron. J. 68, 1975, 343-345.
[14] S c h a c h t s c h a b e l P.: Das Pflanzenvertugabe Magnesium des Bodens und seine Bestimmung. Zeitsch. Pflanzenern. Düng. Bodenk. 67, 1954, 9-23.
[15] S o m m e r K., P o l e t s c h n y H.: N-Serve und Simazin bei Ammonium und N itraternährung von Weizen. Landw irtsch. Forsch. 25, 1972, 203-215.
[16] S o m m e r K., P o l e t s c h n y H., M e r t z M., R o s s i n K.: N-Serve im Versuch. W irkstoff zur Regulierung des Strickstoffhaushalts. Sonderdruck Deutsche Landw irtsch. Presse n r 18/19, 1970.
Я . К У Х А Р С К И ВЛИЯНИЕ СНИЖЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ НИТРИФИКАЦИИ В ПОЧВЕ НА ПЛОДОНОШЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КУКУРУЗЫ . Институт химизации сельского хозяйства, Сельскохозяйственно-техническая академия в Олыитыне. Р е з ю м е Проведён был вегетационный (сосудный) опыт, в котором испытывалось влияние подавления нитрификации азота в почве с помощью ингибитора N-Serve 24Е на плодоношение и химический состав кукурузы возделываемой на почве иловато-торфяной, нейтральной, содержащей 37,5% органического ве щества. Опыт проводили в сутудах Митчерлиха. В каж дом сосуде находилось 4,5 кг почвы, в которую было внесено 2,0 г N, 0,65 г Р и 2,0 г К и смесь микроэлемен тов. Азот вносили в форме мочевины и сульф ата аммония, a N -Serve в дозах: 0, 2,5в/о и 5% по отношению к количеству вносимого азота. В итоге проведённого опыта установлено, что N-Serve в дозе 2,5*/о и 8% эф ф ективно тормозил ход нитратного процесса в течении 66 дней, но этот ф ак т неблагоприятно повлиял на урож ай кукурузы и на уствоение растениями азота, фосфора, калия, магния, натрия и кальция. N-Serve приводил к увеличению у кукурузы содержания калия, аммоний ного азота и серы, в случае внесения сульф ата аммония тож е и фосфора, но к понижению количества магния. Не оказы вал вовсе влияния на концентрацию общего азота, азота белков, нитратного азота, кальция и натрия.
J. KUCHARSKI
EFFECT OF REDUCED NITROGEN NITRIFICATION INTENSITY IN SOIL ON YIELDS AND CHEMICAL COMPOSITION OF MAIZE
Institute of A gricultural Chemistry, A grucultural and Technology U niversity of Olsztyn
S u m m a r y
The pot experim ent concerning the effect of reduced nitrogen nitrification intenstiy in soil by means of the N-Serve 24E on yields and chamical composition of maize cultivated on alluvial-m uck soil of neutral reaction, w ith 37.5% of organic m atter, was carried out.
The experim ent was carried out in M itscherlich’s pots. Each pot contained 4.5 kg soil, into which 2.0 g N, 0.65 g P and 2.0 g К as well as m icroelement n utrient medium were introduced. Nitrogen was applied in the form of urea and ammo nium sulphate with the N-Serve at the rates: 0, 2.5 and 5.0°/o of the nitrogen brought into soil.
The experim ent results have proved th a t the N-Serve applied at the rate of 2,5°/o and 5.0°/o inhibited efficiently the nitrification for 66 days, but this fact affected negatively the maize yields and the uptake of nitrogen, phosphorus and potassium as well as of magnesium, sodium and calcium.
N-Serve caused an increase of potassium, ammonium nitrogen and sulphur, and in case of the amm onium sulphate application — also of phosphorus, and a decrease of magnesium in maize. It exerted no effect on the total, protein and n itrate nitrogen as well as the calcium and sodium concentration.
D r J a n K u c h a r s k i
I n s t y t u t C h e m i z a c j i R o l n i c t w a A R T O l s z t y n - K o r t o w o , b l o k 38
